5G 이동통신 기술의 표준화란 무엇일까?
안녕하세요, LG유플러스 CTO 기술표준팀의 이유신 팀장입니다.
오늘 이 글을 읽고 계신 분이라면 적어도 전 세계 하나 이상의 이동통신 사업자의 서비스를 이용하고 계신다고 해도 하고 무리가 아닐 것 같습니다. 유플러스와 같은 통신사의 사업 근간이라고 할 수 있는 기술이 바로 “이동통신”이죠.
이번에는 전공자가 아니면 쉽게 접근하기 어려웠을 이동통신 기술에 대해서 좀 더 쉽고, 편안한 설명으로 여러분들의 지식을 한층 업그레이드 해드리고자 합니다. 그러려면 이동통신의 가장 기초가 되는 규격이나 표준이라는 내용을 제일 먼저 알아야, 앞으로 연재될 ‘U+테크스토리’의 이동통신 기술에 대한 여러 가지 이야기들을 이해하는데 많은 도움이 될 것 같습니다. 이번 테크스토리를 통해 전 세계 이동통신의 표준화를 이끌어나가는 주체와 표준화 과정에 대한 지식을 완벽하게 마스터 해보시죠!
[Why] 이동통신 표준화? 왜 하는 걸까?
요즘 여름휴가 시즌을 앞두고 많은 분들이 해외여행을 준비하고 계실 텐데요. 해외여행 혹은 출장을 갈 때 확인해야 하는 것 중에 빠지지 않고 등장하는 게 하나 있습니다. 바로 콘센트 어댑터입니다. 각 나라별로 전기 규격이 다르고 콘센트의 모양도 천차만별이기 때문이죠. 하물며 이동통신 규격이 나라별로 다르다면 어떨까요? 상상하기 어려운 일들이 벌어질 겁니다.
실제로 예전에는 해외여행이나 출장 시, 해당 국가 이동통신 사업자에 맞는 전화기를 대여하거나 선불폰을 구입해서 사용했던 시절이 있었습니다. 지금은 본인의 핸드폰을 가지고 전 세계 어디든 자유롭게 이동하며 인터넷 사용과 통화가 가능한데요, 그 이유가 바로 ‘이동통신 표준화’에 있습니다.
이러한 이동통신 규격의 표준화는 미사일이나 전투기 없이 싸우는 그야말로 총성 없는 전쟁터와 다를 바가 없습니다. 각자의 대륙, 나라, 회사를 대표하여 가지고 있는 원천기술이나 특허를 전 세계 표준으로 만들어 향후 막강한 영향력을 행사하려고 합니다. 이렇게 만들어진 표준은 막대한 로열티를 가져오기 떄문에 기업을 단숨에 일으키기도 하고, 반대로 표준특허 사용료를 지급해야 하는 입장에서는 곤경에 빠지기도 하죠.
글로벌 이동통신 표준이 가지는 세 가지 의의
첫 번째는 글로벌 이동통신 표준으로 인해 제품 간 상호 교환이나 대체가 가능해져 전 세계의 수준 높은 기술경쟁으로 빠른 발전이 가능해질 것입니다. 두 번째는, 제품을 만드는 사람은 단일 제품과 규격으로 규모의 경제를 일으켜 높은 시장성과 이익을 만들 것입니다. 마지막으로는 가장 중요한 의의로 소비자 즉, 고객은 단일화된 규격과 표준으로 편리하고 합리적인 소비를 할 수 있게 될 것입니다.
[Who] 이동통신 표준화, 그래서 누가 하는 걸까?
휴대폰으로 친구와 통화를 한다고 가정해 보겠습니다. 무엇이 필요할까요? 약 천 여개의 부품이 들어간 스마트폰, 기지국과 같은 통신장비, 두뇌와 같은 소프트웨어는 물론, 이 모든 것을 운영하는 통신사는 말할 것도 없겠죠?
이러한 통신 기능에 필요한 IT기업은 물론, 학계, 협회 등을 포함하여 전 세계 816개(‘23. 4월 기준)의 가입사가 3GPP(3rd Generation Partnership Project)라고 하는 단체에 모여 표준화를 정합니다. 유플러스에서는 CTO 기술표준팀이 이 역할을 수행하고 있습니다.
3GPP의 816개 회원사들은 각 대륙이나 나라를 대표하는 7개의 조직 파트너(OP : Organizational Partners)에 포함되어 나뉘고, 우리나라는 한국정보통신기술협회(TTA : Telecommunications Technology Association)가 대표하고 있으며 유플러스도 TTA에 소속되어 있습니다.
[When] 언제 하는 걸까?
3GPP는 3개의 기술그룹(TSG : Technical Specification Groups)과 15개의 작업반(WG : Working Group)으로 이루어져 있습니다. TSG는 1년에 4번(분기별) 총회를 열고, WG은 총회를 제외한 매월에 한 번 정도 회의를 진행합니다. 모두 합치면 1년에 10~12회 정도 될 것 같습니다. 대면회의는 1주일간 하루 종일 진행되며 코로나 기간 중에는 비대면 회의로 2주 동안 진행되었어요. 전 세계 IT 회사들이 모이는 회의라 벌써 2024년도 일정도 빠르게 확정되고 있는 중입니다.
[Where] 자자~ 대륙별로 공평하게 번갈아 가며 모입시다!!
앞서 말씀드린 대면 총회/회의는 각 OP(조직 파트너)들이 속한 북미/유럽/아시아/인도 등 대륙별로 골고루 나누어서 진행합니다. 자연스럽게 대륙별로 나뉘면서 앞서 말씀드린 OP들이 특정 국가와 도시도 정합니다. 올해 5월 Working Group(작업반) 중에 몇 개는 인천에서 개최되었죠.
[What 그리고 How] 뭘 어떻게 표준화를 한다는 거지?
여기서는 매우 중요한 두 가지의 내용을 한꺼번에 다뤄보겠습니다. 먼저 UN부터 살펴볼까요?
UN? 우리가 아는 그 국제연합 UN(United Nations)이 맞습니다. 수많은 UN 산하 조직 중에 국제전기통신연합(ITU : International Telecommunication Union)이라는 국제기구가 있는데요. 국제전기통신엽합은 전기통신의 개선과 효율적인 사용을 위한 국제협력 증진, 전기통신 인프라, 기술, 서비스 등의 보급 및 이용 촉진, 회원국 간 조화로운 사용목적을 도모하는 정부 간 국제기구가 존재합니다. 이 ITU는 3개의 부문으로 나누어지며, 지금 다루고 있는 이동통신 기술 분야는 ITU-R에서 담당하고 있습니다.
이러한 조직들과 이동통신의 표준화 단체라고 말씀드린 3GPP와의 이해관계를 돕기 위해 학창 시절을 떠올리며 예를 들어 볼게요.
이렇듯 ITU-R에서 차기 표준 특히, 새로운 “세대(G)”인 4G, 5G, 6G 와 같은 Generation에 대한 Vision, Requirement, KPI와 같은 요구사항을 제시합니다. 3GPP는 그 요구사항에 맞는 기술사항을 정의하여 표준화를 만들어 냅니다. 어떠신가요? 감이 좀 오셨나요?
3GPP는 앞서 말씀드린 내용과 같이 3개의 TSG와 15개의 WG로 구성되어 있는데요. 각 TSG는 총회의 성격을 가져 중요 일정 결정, 표준 아이템 승인/조정 등을 맡으며, WG은 담당 분야에 대한 기술보고(TR : Technical Report), 기술규격(TS : Technical Specification)의 실제적인 작업을 진행합니다.
[TSG : Technical Specification Groups]
- SA (Service & System Aspects) — 서비스 및 시스템 구조
- CT (Core Network & Terminal) — 핵심망 및 단말
- RAN (Radio Access Network) — 무선 접속망
참여사들은 모든 표준화에 참여하는 경우보다는 자신이 영위하는 사업영역에 보다 많은 영향력과 이익을 도모하기 위해 선택적으로 참여를 합니다. LG유플러스와 같은 통신사들은 서비스(SA1), NW(SA2, RAN2, RAN3), 단말/주파수(RAN4)에 주로 관심이 많겠죠?
여기서 중요한 단어 하나가 등장합니다. 바로 Release입니다.(Rel : 보통 릴이라고 줄여 부릅니다.) Release는 3GPP의 사업 계획이자 일정, 결과물을 총칭하는 이름이라고 보시면 됩니다. 5G가 처음 상용화되었던 2019년에는 3GPP의 표준화 15번째 규격이 탑재되었고, (즉, Rel-15) 올해 상반기에는 Rel-18을 진행, 6월부터는 Rel-19에 대한 논의를 시작했습니다.
또한 IMT-2030이라 명명된 6G에 대한 Vision과 요구사항이 ITU-R에서 금년 6월경에 발표되어, Rel-20부터 선행연구 논의 중에 있는데요. 위의 그림을 통해 각 세대별 명명된 표준의 이름과 매칭된 Release의 변화를 볼 수 있습니다.
하나의 Release는 3단계의 stage를 거치면서 총 15~18개월가량 소요되는데요. 최초 SA WG1(줄여서 보통 SA1이라고 부름)에서 해당 Release의 주요 서비스를 정의하고, 그 서비스를 구현하기 위해 세부 architecture, 단말 기능, 보안 등을 다른 WG에서 표준화 작업을 진행하게 됩니다. 그러다 보니 자연스럽게 많은 통신사들이 SA1에 참여하고 있습니다.
예를 들어 Rel-18 이 끝났다고 하면 위와 같이 3GPP Rel-18의 stage3가 마무리되었다고 이해하시면 됩니다. 이러한 Release는 하나의 Rel.이 끝나고 새로 시작하는 개념이 아닌 아래 그림과 같이 다음 릴리즈와 일부 겹치어 병렬식으로 진행됩니다. 또한 Release는 1회성이 아닌 장기간에 걸쳐 수차례 업그레이드되며, 심지어 다음 세대가 나오더라도 수년 정도는 이전 세대 기술이 지속 보완되어 발표(Release) 됩니다.
이번 테크스토리에서 살펴본 이동통신의 글로벌 표준화 어떠신가요. 이동통신 표준화 이해에 도움이 좀 되셨나요? 여기서 나오는 몇 가지 단어와 단체들은 앞으로도 종종 등장하게 될 거니 기억해 두세요. 앞으로도 알아야 할 복잡하고 어려운 내용을 좀 더 쉽게 전달드릴 수 있도록 하겠습니다. 감사합니다!
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